8 “Кристал” з електронів може пояснити загадковий дробовий заряд частинки, раніше виявлений у п’ятишаровому графені.
Американські фізики запропонували пояснення механізму загадкового дроблення електронного заряду в п’ятишаровому графені, про який повідомлялося раніше цього року. Дослідження пояснює, чому електрони проявляють незвичайні квантові властивості в тонких двовимірних матеріалах.
Вчені виявили, що в “тісноті” п’ятишарової структури графена електрони утворюють своєрідний кристал, здатний генерувати дробові заряди. У той час як у більшості матеріалів у електронів достатньо місця, щоб відштовхуватися один від одного і рухатися незалежно, частинки набагато більш обмежені в двовимірних структурах, таких як п’ятишаровий графен.
Дослідники вирішили, що в такій “тісноті” електрони також повинні взаємодіяти відповідно до вимог квантової фізики на додаток до природного відштовхування. Коли фізики додали міжелектронні взаємодії в теорію, вони виявили, що вона правильно пророкує спостереження для п’ятишарового графена.
Вчені встановили, що муарове розташування п’ятишарового графена, в якому кожен решітчастий шар атомів вуглецю розташований поверх іншого і поверх нітриду бору, індукує слабкий електричний потенціал. Коли електрони проходять через цей потенціал, вони утворюють свого роду кристал, який обмежує електрони і змушує їх взаємодіяти через квантові кореляції.
Це електронне перетягування каната створює хмару можливих фізичних станів для кожного електрона. Такі хмари взаємодіють одна з одною у хвильовій функції або схемі квантових кореляцій, викликаючи несподівані ефекти, зокрема спостережуване дроблення заряду.
